張 聰，汪 鵬，趙黛青，林澤偉，4，董耿林

（1.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)熱科學(xué)和能源工程系，安徽合肥 230027；2.中國科學(xué)院廣州能源研究所，廣東廣州 510640；3.中國科學(xué)院可再生能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510640；4.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

1 研究背景

由溫室氣體排放引起的全球氣候變暖已經(jīng)成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)，而大量燃燒化石能源所排放的CO2是溫室氣體的主要來源。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展，2006 年我國成為全球最大溫室氣體排放國。2017 年我國溫室氣體排放占據(jù)全球溫室氣體1/4 以上，并且大部分是由于能源活動(dòng)引起的［1］。2020 年我國的碳排放總量持續(xù)增長，增幅為0.6%，而碳排放強(qiáng)度降低了1%［2］。我國政府承諾2030 年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和，因此實(shí)現(xiàn)碳減排成為了亟須解決的問題。

針對行業(yè)碳排放的問題，很多學(xué)者致力于研究碳排放變化的因素效應(yīng)。碳排放核算的原則主要有生產(chǎn)者原則和消費(fèi)者原則。生產(chǎn)者原則是對某一區(qū)域生產(chǎn)過程中對能源消費(fèi)產(chǎn)生的碳排放進(jìn)行核算［3］；基于生產(chǎn)者原則的碳排放核算研究主要是對單一經(jīng)濟(jì)體進(jìn)行研究［4］。消費(fèi)者原則是通過各行業(yè)的最終消費(fèi)追尋行業(yè)上游及本行業(yè)碳排放總和［5］；基于消費(fèi)者原則的碳排放核算研究既可以針對單一經(jīng)濟(jì)體進(jìn)行研究，也可以針對多個(gè)經(jīng)濟(jì)體，同時(shí)也可以將碳排放分為內(nèi)需拉動(dòng)排放和外需拉動(dòng)排放，并進(jìn)一步刻畫行業(yè)之間關(guān)聯(lián)產(chǎn)生的碳排放和行業(yè)隱含碳排放［6］。

為了對行業(yè)碳排放變化因素進(jìn)行分析，眾多學(xué)者基于不同的測算原則進(jìn)行了行業(yè)碳排放因素分析，常見分解方法有如李穎［7］、劉云楓等［8］、張馨［9］、趙欣等［10］使用的指數(shù)分解分析（IDA）法，以及Wang 等［11］、張中華等［12］使用的結(jié)構(gòu)分解分析（SDA）法。指數(shù)分解法具有應(yīng)用簡單、需求數(shù)據(jù)少等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)在于不能分析產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)之間以及行業(yè)消費(fèi)、投資和出口對碳排放的影響［13］，因此運(yùn)用這種方法的相關(guān)研究逐漸減少。結(jié)構(gòu)分解法通過結(jié)合投入產(chǎn)出表將影響碳排放變化的因素分解為獨(dú)立的變量多種形式之和，進(jìn)而分析各因素對于碳排放變化的貢獻(xiàn)，受到眾多學(xué)者的青睞，如房斌等［14］采用SDA法研究了人口增長、效率、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以及生活方式和水平等因素對我國能源消費(fèi)的影響；楊冕等［15］采用SDA 法將我國六大高耗能行業(yè)碳排放增長率變動(dòng)分解為規(guī)模效應(yīng)、能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、要素替代效應(yīng)和能源技術(shù)效應(yīng)四部分；廖明球等［16］采用SDA 法對我國碳排放進(jìn)行分解研究，并對行業(yè)碳強(qiáng)度進(jìn)行了分解研究；張金良等［17］采用SDA 法對我國電力行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行分析；張炎治等［18］采用SDA 模型和 SDP 模型對我國碳排放多層遞進(jìn)動(dòng)因進(jìn)行了分析研究；Yu 等［19］采用SDA 法對我國交通部門減排展開了分解研究；劉慶燕等［20］根據(jù)我國多區(qū)域投入產(chǎn)出表，采用SDA 法對2001—2012 年山西省與國內(nèi)其他省份的貿(mào)易隱含碳轉(zhuǎn)移因素進(jìn)行分析；Ling等［21］采用SDA 法對我國電力熱力部門的碳排放驅(qū)動(dòng)因素分析，并進(jìn)一步分析了能源政策如何影響這些驅(qū)動(dòng)因素；Huang 等［22］采用SDA 法對我國各行業(yè)進(jìn)出口中的隱含金屬消費(fèi)進(jìn)行分析，分別從整體、行業(yè)和子行業(yè)3 個(gè)層面分析了驅(qū)動(dòng)因素；Cai 等［23］通過構(gòu)建時(shí)間序列投入產(chǎn)出表分析我國國內(nèi)最終碳足跡，并用SDA 法分解了足跡的變化以確定驅(qū)動(dòng)因素；Yuan等［24］通過建立工業(yè)SO2排放的輸入輸出（IO）模型，應(yīng)用SDA 法研究我國工業(yè)SO2排放的變化情況；Liu 等［25］采用多區(qū)域投入產(chǎn)出模型和SDA 法分析研究我國城市家庭嵌入式碳排放的區(qū)域差異變化趨勢及其在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期的潛在驅(qū)動(dòng)因素；Zhang 等［26］根據(jù)消費(fèi)者原則將汞排放分解人口、人均汞排放等多個(gè)因素，對我國1997—2002 年汞排放進(jìn)行分析，并進(jìn)行各因素影響作用對比。

從國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)來看，一是在研究碳排放時(shí)大部分學(xué)者基于消費(fèi)視角進(jìn)行研究，缺乏從行業(yè)附加值的視角進(jìn)行思考，對附加值和最終需求共同對碳排放影響缺乏耦合性分析；二是缺乏對行業(yè)部門直接碳強(qiáng)度和完全碳強(qiáng)度分析；三是在對碳排放進(jìn)行結(jié)構(gòu)因素分解之后，缺少對行業(yè)部門生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放結(jié)構(gòu)的研究。為此，本研究基于消費(fèi)者視角，同時(shí)考慮附加值對碳排放的影響，采用SDA 法對廣東碳排放進(jìn)行分析，并采用結(jié)構(gòu)路徑分析（SPA）法對部分行業(yè)展開生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放結(jié)構(gòu)研究，以更好地實(shí)現(xiàn)對碳排放變動(dòng)分析，為廣東碳排放的理論研究和管理實(shí)踐提供參考。

2 研究模型

2.1 模型結(jié)構(gòu)

本研究采用的模型結(jié)構(gòu)如圖1 所示?；诜歉偁幮缘耐度氘a(chǎn)出表，采用IO 表與SDA 分解耦合分析引起碳排放的因素，將其分解為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)、附加值效應(yīng)、投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)和最終需求效應(yīng)，對相關(guān)行業(yè)部門進(jìn)行直接碳強(qiáng)度和完全碳強(qiáng)度的分解分析，最后采用結(jié)構(gòu)路徑對直接碳強(qiáng)度和完全碳強(qiáng)度增加的部門展開生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放結(jié)構(gòu)分析。

圖1 研究模型結(jié)構(gòu)

2.2 投入產(chǎn)出模型

投入產(chǎn)出模型展示了經(jīng)濟(jì)部門之間的關(guān)系，是由Leontief［27］在1936 提出。根據(jù)投入產(chǎn)出表，得到如下投入產(chǎn)出矩陣關(guān)系：

通過式（3）變形得到式（4），即由列昂惕夫逆矩陣表達(dá)投入產(chǎn)出模型，如下所示：

式（4）中：I為單位矩陣。

由于需要非競爭性投入產(chǎn)出表，參考Meng 等［28］的研究，去除國外進(jìn)口和省際調(diào)入的最終產(chǎn)品需求的份額，并假設(shè)中間使用和最終需求使用的部門進(jìn)口的比例相同，則僅包括本地供應(yīng)鏈的新的直接消耗系數(shù)矩陣和最終需求表示如下：

僅包括本地需求的投入產(chǎn)出模型為：

2.3 結(jié)構(gòu)分解和路徑分析

在實(shí)際部門的投入產(chǎn)出過程中，CO2的產(chǎn)生是由于生產(chǎn)過程中使用不同能源引起的。由于使用不同種類的能源產(chǎn)生的CO2排放量不同，所以借鑒政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）［29］的做法，對于j部門生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品使用k種能源的計(jì)算采用如下公式：

為了便于分析，將所有的能源轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)煤的形式。轉(zhuǎn)換公式如下：

采用SDA 的兩極平均分解法對CO2排放總量進(jìn)行因素分解，形式如下：

式（16）中：等式右邊第一項(xiàng)為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)，反映由于各部門的能源結(jié)構(gòu)變化引起的碳排放的變化；第二項(xiàng)表示能源強(qiáng)度效應(yīng)，反映由于各部門的能源強(qiáng)度引起的碳排放的變化；第三項(xiàng)表示附加值效應(yīng)，反映各部門的附加值引起的碳排放的變化；第四項(xiàng)表示投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)，反映由于中間投入結(jié)構(gòu)引起的碳排放的變化；第五項(xiàng)表示最終需求效應(yīng)，反映各部門的最終需求引起的碳排放的變化。

式（16）反映了部門單位附加值增加帶來能源消耗，同時(shí)引入附加值效應(yīng)，反映了各部門生產(chǎn)過程中的增加率，綜合了部門上下游對于碳排放變動(dòng)的綜合影響。

根據(jù)式（16），可用SDA 的兩極平均分解法對部門的直接碳強(qiáng)度進(jìn)行分解，形式如下：

式（17）中：等式右邊第一項(xiàng)為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)，反映由于各部門的能源結(jié)構(gòu)變化引起的部門直接碳強(qiáng)度的變化；第二項(xiàng)表示能源強(qiáng)度效應(yīng)，反映由于各部門的能源強(qiáng)度引起的部門直接碳強(qiáng)度的變化；第三項(xiàng)表示附加值效應(yīng)，反映各部門的附加值引起的部門直接碳強(qiáng)度的變化。

根據(jù)式（16），可用SDA 的兩極分解法對部門的完全碳強(qiáng)度進(jìn)行分解，形式如下：

式（18）中：等式右邊第一項(xiàng)為能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)，反映由于各部門的能源結(jié)構(gòu)變化引起的部門完全碳強(qiáng)度的變化；第二項(xiàng)表示能源強(qiáng)度效應(yīng)，反映由于各部門的能源強(qiáng)度引起的部門完全碳強(qiáng)度的變化；第三項(xiàng)表示附加值效應(yīng)，反映各部門的附加值引起的部門完全碳強(qiáng)度的變化，第四項(xiàng)表示投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)，反映由于中間投入結(jié)構(gòu)引起的部門完全碳強(qiáng)度的變化。

結(jié)構(gòu)路徑分析探索了從上游到下游到最終需求的整個(gè)經(jīng)濟(jì)部門內(nèi)能源的擴(kuò)散，根據(jù)列昂惕夫系數(shù)矩陣，可以展開成以下形式：

根據(jù)列昂惕夫系數(shù)展開式，采用如下公式計(jì)算各級能源消耗量及其總和：

式（20）中：等式右邊第一項(xiàng)表示第0 層能源消耗，反映部門生產(chǎn)制造的過程中直接的能源消耗量；第2 項(xiàng)表示第1 層能源消耗，反映部門生產(chǎn)制造的過程中由直接能源消耗引起能源第1 輪間接消耗量；第3 項(xiàng)表示第2 層能源消耗，反映由于部門第一輪間接消耗引起的第2 輪的能源間接消耗量。以此類推，等式右邊第n項(xiàng)表示第n-1 層能源消耗，其經(jīng)濟(jì)含義是由于部門第n-2 輪間接消耗引起的第n-1 輪的能源間接消耗量。部門總的能源消耗量為各層級能源消耗總和。

基于對部門的直接碳強(qiáng)度和完全碳強(qiáng)度的分解，對完全碳強(qiáng)度和直接碳強(qiáng)度仍在增加的部門利用式（20）展開各生產(chǎn)層級的碳排放分析。

3 實(shí)證數(shù)據(jù)來源

投入產(chǎn)出表主要反映的是各部門長時(shí)間以來的經(jīng)濟(jì)關(guān)系，而部門經(jīng)濟(jì)關(guān)系長時(shí)間以來是處于穩(wěn)定的。由于廣東最新的投入產(chǎn)出表為2017 年，而本研究模型需要多年度的投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)才能分析碳排放的驅(qū)動(dòng)因素及變化，因此選用了廣東2017 年、2012 年和2007 年42 個(gè)部門的投入產(chǎn)出表并將其合并為11 個(gè)部門，分為非能源類部門與能源類部門（見表1），利用對應(yīng)年度的能源消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。主要消費(fèi)能源包括原煤、原油、汽油、柴油、煤油和電力。

表1 廣東投入產(chǎn)出表的部門分類

模型應(yīng)用所需要的不同類型能源的碳排放系數(shù)來源于IPCC，各部門對于不同類型的能源消耗來源于2008 年、2013 年和2018 年的《廣東統(tǒng)計(jì)年鑒》。

4 數(shù)據(jù)分析

通過SDA 法可以得到5 個(gè)因素對2007—2012年和2012—2017 年廣東碳排放增長的影響，分別如圖2 和圖3 所示。在2007—2017 年期間，廣東的能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)和能源強(qiáng)度效應(yīng)在不同階段始終為負(fù)值，換言之，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)和能源強(qiáng)度效應(yīng)有利于廣東碳排放的減少；而最終需求效應(yīng)始終為正值，意味著最終需求效應(yīng)對碳排放有著促進(jìn)作用。附加值效應(yīng)和投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)在2007—2012 年和2012—2017 年兩個(gè)時(shí)期內(nèi)表現(xiàn)并不一致，其中，附加值效應(yīng)在2007—2012 年為負(fù)值，有利于減少碳排放，在2012—2017 年為正值，促進(jìn)了碳排放的增加；投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)在2007—2012 年為正值，促進(jìn)了碳排放的增加，在2012—2017 年為負(fù)值，有利于減少碳排放。

圖2 2007—2012 年廣東碳排放因素分解

圖3 2012—2017 年廣東碳排放因素分解

分析圖2 和圖3 可以得到如下幾點(diǎn)發(fā)現(xiàn)：

（1）在2007—2012 年和2012—2017 年兩個(gè)時(shí)期，能源強(qiáng)度效應(yīng)始終是廣東碳排放減少的主要因素，同時(shí)能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)始終是廣東碳排放減少的次要因素。這是由于國家“十二五”規(guī)劃、廣東“十二五”規(guī)劃和廣東“十三五”規(guī)劃積極推動(dòng)低碳化的進(jìn)程。其中，2007—2017 年，能源強(qiáng)度效應(yīng)和能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)作用在變強(qiáng)，對于廣東碳排放的減少作用提升；2012—2017 年，廣東各行業(yè)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化，采用更多清潔能源來替代高排放能源、大范圍推廣天然氣、多部門采用天然氣代替煤炭精煉石油等能源，不斷降低煤炭使用量，能源的綜合使用效率也有了進(jìn)一步的提升，加之依托于新的節(jié)能減排技術(shù)，行業(yè)能耗降低，實(shí)現(xiàn)碳排放的減少。

（2）在2007—2012 年和2012—2017 年兩個(gè)時(shí)期，最終需求效應(yīng)始終是驅(qū)動(dòng)廣東碳排放增加的主要因素，后5 年比前5 年最終需求效應(yīng)帶來的碳排放同比增加10 058.99 萬t。原因在于在消費(fèi)、投資和出口的驅(qū)動(dòng)下廣東最終需求不斷擴(kuò)大，進(jìn)一步激發(fā)了各行業(yè)對于能源的消費(fèi)需求擴(kuò)大，導(dǎo)致最終需求效應(yīng)引起的碳排放增加明顯。最終需求效應(yīng)呈現(xiàn)高碳化，一方面是經(jīng)濟(jì)增長和能源消耗所產(chǎn)生的碳排放還未脫鉤，能源消費(fèi)需求的進(jìn)一步增長必然帶來碳排放的增加，另一方面是各行業(yè)能源供應(yīng)側(cè)仍主要是化石能源。

（3）附加值效應(yīng)和投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)在2007-2012年和2012—2017 年兩個(gè)時(shí)期內(nèi)表現(xiàn)并不一致。2007—2012 年附加值效應(yīng)對碳排放起抑制作用，但在2012—2017 年卻對碳排放起到了一定程度的刺激作用。這一方面是由于廣東的最終需求增長引起產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大，進(jìn)而刺激行業(yè)對能源的消耗、擴(kuò)大了對能源的需求，會(huì)帶來一定程度的碳排放；另一方面是由于廣東對化石能源需求的依賴，從而導(dǎo)致附加值效應(yīng)的轉(zhuǎn)變。而投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)在2007—2012 年是促進(jìn)廣東碳排放增加的次要因素，在2012—2017年卻成為了廣東減少碳排放的主要因素之一。這一方面是由于國家“十二五”規(guī)劃提出對耗能產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進(jìn)低碳化進(jìn)程，另一方面是國家《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》提倡減少使用高碳能源、推廣和使用天然氣等清潔能源，從而優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源供應(yīng)側(cè)。

（4）與2007—2012 年相比，能源強(qiáng)度和能源結(jié)構(gòu)總效應(yīng)在2012—2017 年促進(jìn)廣東碳排放總量減少了9 859.025 萬t。這是由于能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)、投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)都提升了對碳排放的抑制作用，因此總效應(yīng)有了明顯優(yōu)化。

綜上所述，能源強(qiáng)度效應(yīng)在碳排放減少上仍會(huì)是主要因素；投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)和附加值效應(yīng)具有很大的減少碳排放潛力，仍有較大調(diào)整空間；最終需求仍將會(huì)在未來繼續(xù)成為碳排放增加的主要驅(qū)動(dòng)因素，進(jìn)一步調(diào)整其他效應(yīng)來減少碳排放是十分必要的。

由圖4、圖5 可見，2007—2012 年，除OAG 部門、GAS 部門、CON 部門直接碳強(qiáng)度增長，其余部門直接碳強(qiáng)度均下降，其中TRA 部門、RPN 部門以及ELE 部門下降程度最大，其余部門降低范圍在0.097 t/萬元～0.120 t/萬元之間。2012—2017 年，只有RPN 部門和OAG 部門直接碳強(qiáng)度增長，其余部門直接碳強(qiáng)度都呈現(xiàn)下降趨勢，其中TRA 部門、SER 部門和LIG 部門下降最快，其余部門降低范圍在0.019 t/萬元～0.085 t/萬元。直接碳強(qiáng)度方面能源部門中，GAS 部門直由增加轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少，RPN 部門由減少轉(zhuǎn)為增加，OAG 部門保持增加但增加程度降低，ELE 部門保持減少但是減少程度有所降低；除CON 部門由增加轉(zhuǎn)變?yōu)闇p少之外，其余非能源部門均呈現(xiàn)減少，其中2012—2017 年的下降程度較小。由此可知，直接碳強(qiáng)度增加主力還是能源部門，因此需要進(jìn)一步控制能源部門碳強(qiáng)度。

圖4 2007—2012 年廣東各部門直接碳強(qiáng)度總效應(yīng)

圖5 2012—2017 年廣東各部門直接碳強(qiáng)度總效應(yīng)

由圖6 可見，2007—2012 年直接碳強(qiáng)度增加的部門，即CON 部門、GAS 部門和OAG 部門的能源強(qiáng)度效應(yīng)和能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)都是正值，換言之，能源強(qiáng)度效應(yīng)和能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)促進(jìn)這些部門直接碳強(qiáng)度增加。一方面是由于這3 個(gè)部門的能源直接消耗使用量在不斷增加，另一方面是由于部門能源結(jié)構(gòu)中存在大量高排放化石能源。其余部門能源強(qiáng)度效應(yīng)相應(yīng)均為負(fù)值，表明其余部門中的能源強(qiáng)度效應(yīng)抑制了直接碳強(qiáng)度增加，同時(shí)也表明其余部門的能源綜合使用效率有所提升。此外，除了RPN 部門以外，所有部門附加值效應(yīng)均為負(fù)值，表明除了RPN 部門以外，附加值效應(yīng)對于其余部門直接碳強(qiáng)度增加都起到抑制作用，也表明其余部門促進(jìn)地區(qū)生產(chǎn)總值（GDP）增加的同時(shí)產(chǎn)生了更少的碳排放。由于廣東的石油煤炭精煉產(chǎn)品行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施處于起步階段，因此RPN 部門創(chuàng)造了較低附加值；其他各部門能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)都接近零，表明能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)并未對直接碳強(qiáng)度起到減少作用，也表明各行業(yè)對于能源結(jié)構(gòu)仍然需要進(jìn)一步調(diào)整，需要通過推動(dòng)清潔能源的使用進(jìn)一步降低行業(yè)直接碳強(qiáng)度。

圖6 2007—2012 年廣東各部門直接碳強(qiáng)度因素分解

由圖7 可見，2012—2017 年能源強(qiáng)度效應(yīng)在RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門呈現(xiàn)正值，成為了刺激這些部門直接碳強(qiáng)度增加的主要因素；能源強(qiáng)度效應(yīng)在其他部門均呈現(xiàn)負(fù)值，是其他部門抑制直接碳強(qiáng)度增長的主要因素。能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)在OAG 部門和ELE 部門呈現(xiàn)負(fù)值，是抑制直接碳排放的主要因素；能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)在其余部門抑制碳排放作用并不明顯，說明能源結(jié)構(gòu)仍然需要進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整。附加值效應(yīng)除在TRA 部門、RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門呈現(xiàn)負(fù)值，是抑制直接碳強(qiáng)度增長的次要因素，在其余部門附加值效應(yīng)均為正值，即對其他部門的直接碳強(qiáng)度增加起到刺激作用。

圖7 2012—2017 年廣東各部門直接碳強(qiáng)度因素分解

在以上兩個(gè)時(shí)間段中，能源強(qiáng)度效應(yīng)對非能源部門抑制直接碳強(qiáng)度增加有明顯增強(qiáng)作用，并成為抑制直接碳排放增加的主要因素，且逐漸成為刺激RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門直接碳排放的主要因素，表明廣東仍然需要進(jìn)一步控制和優(yōu)化能源部門的能源強(qiáng)度效應(yīng)；附加值效應(yīng)對非能源部門直接碳強(qiáng)度增加由原來的抑制作用轉(zhuǎn)為刺激作用，對RPN 部門、ELE 部門直接碳強(qiáng)度增加的刺激作用轉(zhuǎn)變?yōu)橐种谱饔?，保持對TRA 部門和OAG 部門直接碳強(qiáng)度增加的抑制作用；能源結(jié)構(gòu)效益是抑制ELE部門直接碳強(qiáng)度的主要因素，但在其他部門數(shù)值接近0，對刺激和抑制直接碳強(qiáng)度增加的作用并不明顯，表明能源結(jié)構(gòu)調(diào)整對抑制部門直接碳強(qiáng)度增加有很大潛力，廣東仍然需要進(jìn)一步優(yōu)化各部門的能源結(jié)構(gòu)。

由圖8 可見，2007—2012 年各部門的完全碳強(qiáng)度增長只發(fā)生在GAS 部門和OAG 部門，其余部門完全碳強(qiáng)度全部呈現(xiàn)下降態(tài)勢，下降程度最大的前3 個(gè)部門為ELE 部門、RPN 部門和CON 部門，剩余部門完全碳強(qiáng)度減少范圍在0.043 t/萬元～0.375 t/萬元。

圖8 2007—2012 年廣東各部門的完全碳強(qiáng)度總效應(yīng)

由圖9 可見，2012—2017 年只有能源部門中的RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門的完全碳強(qiáng)度出現(xiàn)增加，其余部門的完全碳強(qiáng)度全部呈現(xiàn)降低趨勢，下降最多的前3 個(gè)部門為GAS 部門、LIG 部門和CHE 部門，其余部門下降的范圍在0.122 t/萬元～0.279 t/萬元之間。

圖9 2012-2017 年廣東各部門完全碳強(qiáng)度總效應(yīng)

對比圖8 和圖9 可知：一方面兩個(gè)階段的非能源部門的完全碳強(qiáng)度一直呈現(xiàn)降低趨勢，但下降程度有所減弱；另一方面完全碳強(qiáng)度增加主要出現(xiàn)在能源部門，原因在于隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對于能源本身需求逐漸增加引起能源強(qiáng)度增加，以及目前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在大量的隱含碳排放。

運(yùn)用SDA 模型對2007—2012 年和2012—2017年兩個(gè)階段各部門完全碳強(qiáng)度進(jìn)行因素分解，由圖10 可見，2007—2012 年能源強(qiáng)度效應(yīng)在全部非能源部門、ELE 部門和RPN 部門均呈現(xiàn)負(fù)值，但在OAG部門和GAS 部門呈現(xiàn)正值，表明在這個(gè)階段能源強(qiáng)度效應(yīng)刺激OAG 部門和GAS 部門的完全碳強(qiáng)度增加，仍需進(jìn)一步控制這兩個(gè)部門的能源強(qiáng)度效；能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)在能源部門與非能源部門的值都接近零，表明能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)抑制各部門完全碳強(qiáng)度增加的效果并不明顯，在這個(gè)階段仍需要進(jìn)一步調(diào)整能源結(jié)構(gòu)來降低完全碳強(qiáng)度；附加值效應(yīng)除了在RPN 部門呈現(xiàn)正值，在其余部門均呈現(xiàn)負(fù)值，表明附加值效應(yīng)成為了其余部門降低完全碳強(qiáng)度的主要因素之一；投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)對除CON 部門和RPN 部門外的其他部門均起到了促進(jìn)完全碳強(qiáng)度增加的作用，表明在這個(gè)階段行業(yè)之間的投入結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)造成了大量的碳排放，增加了完全碳強(qiáng)度。

圖10 2007—2012 年廣東各部門完全碳強(qiáng)度因素分解

由圖11 可見，2012—2017 年能源強(qiáng)度效應(yīng)在RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門為正值，且數(shù)值大于其他效應(yīng)，表明要進(jìn)一步控制這3 個(gè)部門的能源強(qiáng)度以降低完全碳強(qiáng)度；能源強(qiáng)度效應(yīng)在其余部門均呈負(fù)值，表明其成為了其余部門中抑制完全碳強(qiáng)度增加的主要因素之一，原因在于廣東“十二五”和“十三五”規(guī)劃均明確要求對各行業(yè)進(jìn)行能源強(qiáng)度控制，因此能源強(qiáng)度效應(yīng)對抑制完全碳強(qiáng)度的增加起到明顯效果；能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)在OAG 部門和ELE部門呈現(xiàn)負(fù)值，且數(shù)值小于其他效應(yīng)值，表明能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)是這兩個(gè)部門中抑制完全碳排放的主要因素，但能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)在其他部門均接近0，表明需要在其他部門進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化和調(diào)整以降低完全碳強(qiáng)度；投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)在非能源部門均呈現(xiàn)負(fù)值，并且成為了抑制完全碳強(qiáng)度增加的主要因素之一，這是由于廣東“十二五”和“十三五”規(guī)劃均要求進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)鏈升級，但投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)在RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門均呈正值，表明這3 個(gè)部門仍需優(yōu)化升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈以實(shí)現(xiàn)完全碳強(qiáng)度的降低；附加值效應(yīng)在TRA 部門、RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門外的其余部門均呈現(xiàn)正值，表明其余部門在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化升級的時(shí)候造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，促使完全碳強(qiáng)度增加。

圖11 2012—2017 年廣東各部門完全碳強(qiáng)度因素分解

對比圖10 和圖11 發(fā)現(xiàn)：一是能源強(qiáng)度效應(yīng)在非能源部門抑制完全碳強(qiáng)度效果更加明顯，投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉悄茉床块T抑制完全碳強(qiáng)度的主要因素；二是能源強(qiáng)度效應(yīng)和投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镽PN部門、OAG 部門和ELE 部門促進(jìn)完全碳強(qiáng)度的主要因素。

對能源部門每層生產(chǎn)環(huán)節(jié)碳排放進(jìn)行分析（見表2）。其中，第0 層碳排放表示部門在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中直接的能源消耗產(chǎn)生的碳排放；第1 層碳排放表示部門在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中引起第1 次能源間接消耗產(chǎn)生的碳排放；第2 層碳排放表示部門第1 次間接消耗引起第2 次能源間接消耗產(chǎn)生的碳排放；第4 →∞層表示部門第4 次至無窮層能源間接消耗產(chǎn)生的碳排放。可見，隨著生產(chǎn)層數(shù)的遞增，能源間接消耗產(chǎn)生的碳排放呈下降趨勢。

表2 2012 年、2017 年廣東能源部門CO2 排放的生產(chǎn)層分布 單位：萬t

由圖12 可見，2012 年GAS 部門、OAG 部門和ELE 部門第0 層能源消耗產(chǎn)生的碳排放都沒有超過30%，表明上述部門的直接碳排放占部門整體的碳排放比重小，大量的碳排放是由產(chǎn)業(yè)鏈上的間接碳排放引起的；GAS 部門和OAG 部門產(chǎn)生的總碳排放遠(yuǎn)低于RPN 部門和ELE 部門，主要原因在于GAS部門當(dāng)時(shí)主要是消費(fèi)石油精煉產(chǎn)品和煤炭，且廣東本地石油和天然氣資源相對匱乏，相關(guān)資源依賴進(jìn)口和省外調(diào)入，因此OAG 部門的碳排放低。

圖12 2012 年廣東能源部門CO2 排放的生產(chǎn)層分布

由圖13 可見，相比2012 年，2017 年GAS 部門、OAG 部門和ELE 部門第0 層能源消耗產(chǎn)生的碳排放占比明顯提升，RPN 部門直接碳排放占比下降至41%。主要原因在于廣東對煤炭消費(fèi)使用的限制，且2016 年廣東的煤炭消費(fèi)已經(jīng)達(dá)峰［30］。結(jié)合表2可知，RPN 部門、OAG 部門和ELE 部門的總碳排放都有所增加，但是RPN 部門和OAG 部門的碳排放總量仍然少于ELE 部門?？梢?，能源部門碳排放仍然在增加，且由直接消耗引起的碳排放比例在不斷增加，間接消耗引起的碳排放主要在第1 層和第2層生產(chǎn)環(huán)節(jié)上；RPN 部門和ELE 部門產(chǎn)生的碳排放要遠(yuǎn)大于GAS 部門和OAG 部門；RPN 部門和ELE部門的間接碳排放總量在減少，GAS 部門和OAG 部門的間接碳排放在增加。

圖13 2017 年廣東能源部門CO2 排放的生產(chǎn)層分布

5 結(jié)論與政策建議

5.1 研究結(jié)論

（1）相比2007—2012 年，廣東2012—2017 年碳排放增量減少9 859.025 萬t。其中，能源強(qiáng)度效應(yīng)是減少碳排放主要因素；能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)對碳排放增加的抑制作用有所增強(qiáng)；最終需求效應(yīng)始終是增加碳排放的主要因素；附加值效應(yīng)和投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)在兩個(gè)階段對碳排放增加的抑制作用和刺激作用不一致。

（2）2007—2012 年與2012—2017 年兩個(gè)時(shí)期內(nèi)，廣東直接碳強(qiáng)度增加的部門主要是能源類部門，非能源部門在兩個(gè)階段的直接碳強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢，大部分非能源部門的直接碳強(qiáng)度下降程度在2012—2017 年有所減少；能源強(qiáng)度效應(yīng)是能源部門的直接碳強(qiáng)度增加和非能源部門的直接碳強(qiáng)度下降的主要因素，在2012—2017 年對非能源部門直接碳強(qiáng)度變化的抑制作用明顯增強(qiáng)；能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)對非能源部門直接碳強(qiáng)度變化的刺激和抑制作用并不明顯；附加值效應(yīng)對非能源部門直接碳強(qiáng)度變化由抑制作用轉(zhuǎn)變?yōu)榇碳ぷ饔?，對能源部門直接碳強(qiáng)度增加呈現(xiàn)抑制作用。

（3）相比2007—2012 年，2012—2017 年廣東非能源部門的完全碳強(qiáng)度下降程度有所減弱，能源強(qiáng)度效應(yīng)是非能源部門完全碳強(qiáng)度下降的因素、是非能源部門完全碳強(qiáng)度增加的因素；投入結(jié)構(gòu)效應(yīng)對非能源部門的完全碳強(qiáng)度變化由刺激作用轉(zhuǎn)變?yōu)橐种谱饔?，對能源部門的完全碳強(qiáng)度變化保持刺激作用；能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)對非能源部門的完全碳強(qiáng)度變化的刺激作用和抑制作用并不明顯，對部分能源部門的完全碳強(qiáng)度增加起到抑制作用；附加值效應(yīng)對非能源部門的完全碳強(qiáng)度變化由抑制作用轉(zhuǎn)變?yōu)榇碳ぷ饔?，對部分能源部門的完全碳強(qiáng)度增加呈現(xiàn)抑制作用。

（4）能源部門的碳排放仍呈現(xiàn)增加狀態(tài)，其中直接消耗引起的碳排放比例增加，間接消耗引起碳排放集中在第1 層和第2 層生產(chǎn)環(huán)節(jié)上；RPN 部門和ELE 部門產(chǎn)生的碳排放要遠(yuǎn)大于GAS 部門和OAG 部門，其中，RPN 部門和ELE 部門第0 層生產(chǎn)環(huán)節(jié)之后的間接碳排放總量在增加，GAS 部門和OAG 部門第0 層生產(chǎn)環(huán)節(jié)之后間接碳排放在減少。

5.2 政策建議

（1）為應(yīng)對最終需求高碳化形成對廣東碳排放的影響。首先應(yīng)倡導(dǎo)居民綠色低碳消費(fèi)，進(jìn)一步推進(jìn)碳普惠政策；其次應(yīng)建立和完善投資信息平臺，避免無序、低效和重復(fù)的投資行為；最后應(yīng)控制高碳產(chǎn)品出口份額，減少出口隱含碳排放。

（2）優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)能夠降低廣東碳排放，因此應(yīng)鼓勵(lì)風(fēng)能、氫能和太陽能等清潔能源使用，進(jìn)一步擴(kuò)大清潔能源使用比例。

（3）廣東行業(yè)關(guān)聯(lián)日益密切，應(yīng)持續(xù)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)投入結(jié)構(gòu)、加快產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型，鼓勵(lì)技術(shù)變革和新型減排技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步減少碳排放。

（4）廣東地方政府應(yīng)通過調(diào)整附加值中的稅率等經(jīng)濟(jì)手段調(diào)整行業(yè)收益規(guī)模和結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)調(diào)整碳排放分配和碳減排等目的。

（5）廣東應(yīng)控制能源部門的能源消耗總量和能源強(qiáng)度，調(diào)整能源部門化石能源消耗比例，優(yōu)化升級能源部門產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)能源部門碳排放減少等目的。